DE4105799A1

DE4105799A1 - Grinding outer surface of tube - using two spaced abrasive bands wrapped round tube and reciprocated out of phase by linear end drives

Info

Publication number: DE4105799A1
Application number: DE19914105799
Authority: DE
Inventors: Bert Dipl Ing Handschick; Peter Dr Sc Techn Popp; Frank Dr Ing Hollstein; Frank Dr Ing Kertscher
Original assignee: ROBOTERTECHNIK TRANSFER GmbH
Current assignee: ROBOTERTECHNIK TRANSFER GmbH
Priority date: 1991-02-23
Filing date: 1991-02-23
Publication date: 1992-08-27
Also published as: DE4105799C2

Abstract

Two parallel spaced abrasive bands (5) are wrapped round the tube. They are fastened at oen end to out-of-phase reciprocating drive plates (4), and at the other end to the ends of a rocker lever (6) centrally pivoted on a bracket (8). An opposing support to the abrasive bands is provided by a scissors linkage (9) with spherical rollers (11) bearing against the tube. The tangent angle of the band end extensions can be varied either or the drive plate or rocket lever ends, and the bands can be tensioned by elastic elements either at the band ends or in the supporting scissors linkage. The drive plates are driven through a motor and gearbox (2, 3). USE/ADVANTAGE - Grinding outer surface of tube. Inaccessible parts of tube can be reached. Equipment is easily mounted and traversed on tube. Grinding swarf is driven from contact zone.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der die Mantelfläche von Rohren oder geometrisch ähnlichen Teilen geschliffen werden kann.The invention relates to a device with which the lateral surface of pipes or geometrically similar parts can.

In Vorbereitung sich anschließender Prüf- oder Bearbeitungs vorgänge ist es vielmals erforderlich, die Mantelfläche von Rohren zu reinigen oder zu glätten. Sofern dies nur in geringem Umfang erforderlich ist, wird ein sehr einfaches manuelles Verfahren praktiziert. Dazu wird zunächst schlichtweg ein Streifen Schmirgelleinwand oder -papier um das zu bearbeitende Rohr gelegt. Hiernach wird durch wechselseitigen Zug an den Streifenenden der Schleifeffekt erreicht. Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, daß einerseits eine gleichmäßige Bearbeitung des umschlungenen Teils der Mantelfläche erfolgt und somit die Rundkontur des zu schleifenden Werkstückes weitestgehend erhalten bleibt und andererseits auch ein Schleifen an schwer zugänglichen Stellen, zum Beispiel bei bereits montierten Rohrleitungen, möglich ist. Von Nachteil ist dabei jedoch die völlig unzureichende Effektivität.In preparation for subsequent testing or processing operations, it is often necessary to use the outer surface of pipes to clean or smooth. If this is only to a small extent a very simple manual procedure is required practiced. To do this, simply create a strip Emery cloth or paper around the pipe to be processed. Thereafter, by alternating pull on the strip ends Grinding effect achieved. This procedure has the advantage that on the one hand, uniform processing of the wrapped part the lateral surface takes place and thus the round contour of the grinding workpiece is largely preserved and on the other hand also grinding in hard-to-reach places, for example with already installed pipelines. However, the completely inadequate one is a disadvantage Effectiveness.

Durch eine Bearbeitung mit mechanischen Vorrichtungen wie Bandschleifgeräten, Schwingschleifern, Tellerschleifvorrichtungen, Fächerschleifkörpern, rotierenden Drahtbürsten und dergleichen wird demgegenüber eine wesentlich höhere Produktivität erreicht. Eine Bearbeitung von schwer zugänglichen Rohrstellen ist jedoch mit diesen Mitteln nicht möglich. Auch die gleichmäßige Bearbeitung des Rohres im Bereich der zu bearbeitenden Mantelfläche kann nicht gewährleistet werden. Der letztgenannte Mangel wird durch Vorrichtungen reduziert, die auf dem Rohrumfang geführt werden. Eine solche ist beispielsweise beschrieben in DD WP 2 71 655. Sie sieht vor, unter Verwendung von Druckluft bürstenartige Bearbeitungskörper in einer Ringkammer um das zu reinigende Rohr zu bewegen. Diese Lösung weist wie andere Vorrichtungen mit Werkzeugführung den Nachteil auf, daß selbst eine beschränkte Variabilität der Einsetzbarkeit für verschiedene Nennweiten nicht gegeben ist bzw. aufwendige Umrüstungen erfordert.By machining with mechanical devices such as Belt sanders, orbital sanders, plate sanders, Flap discs, rotating wire brushes and the like in contrast, a much higher productivity is achieved. Machining of difficult to access pipe locations is however not possible with these means. Even the even one Machining the pipe in the area of the to be machined The lateral surface cannot be guaranteed. The latter Deficiency is reduced by devices on the pipe circumference be performed. One such is described in, for example DD WP 2 71 655. It provides for, using compressed air brush-like processing body in an annular chamber around that too moving cleaning tube. This solution points like others Devices with tool guidance have the disadvantage that even a limited variability of usability for different Nominal sizes are not given or expensive conversions required.

Andere bekannte Lösungen, die auf einem ähnlichen Prinzip basieren, verwenden Ketten- oder Schienenführungen. Mit all diesen Vorrichtungen wird jedoch der Nachteil des nicht praktizierbaren Schleifens an unzugänglichen Stellen nicht behoben. Offensichtlich aus diesem Grund wird in jüngster Zeit versucht, das anfangs beschriebene manuelle Verfahren mit Schleifband zu mechanisieren.Other known solutions based on a similar principle based, use chain or rail guides. With all of these However, devices become the disadvantage of being impractical Grinding in inaccessible places not fixed. Obviously for this reason there has been a recent attempt to do so initially to mechanize the described manual procedure with an abrasive belt.

So findet man zum Beispiel in DE-OS 34 47 828 A1 eine Lösung beschrieben, bei welcher ein um das zu bearbeitende Rohr gelegtes Schleifband mit seinen Enden an jeweils einer Schwinge eines motorisch betriebenen Getriebes befestigt ist. Das Getriebe ist so ausgelegt, daß die Schwingen sich wechselseitig bewegen und so die erforderliche alternierende Schleifbandbewegung erzeugt wird. Die Vorspannung des Bandes kann dabei mit einer abgefederten Rolle realisiert werden.For example, a solution can be found in DE-OS 34 47 828 A1 described in which a placed around the pipe to be machined Sanding belt with its ends on one rocker each motor-driven transmission is attached. The gearbox is like that designed that the wings move reciprocally and so the required alternating sanding belt movement is generated. The The belt can be pre-tensioned with a spring-loaded roller will be realized.

Nachteil dieser Konstruktion ist es, daß einerseits abgetragene Schleifkörper- und Materialreste nur schlecht aus dem unmittelbaren Bearbeitungsbereich entfernt werden und andererseits eine hohe Schwingungsanfälligkeit des Gerätes zu verzeichnen ist, wodurch die mögliche Frequenz der alternierenden Schleifbandbewegung und somit auch die Abtragsleistung gering ist. Zudem läßt sich eine solche Vorrichtung nur relativ schwer radial und axial entlang des zu bearbeitenden Werkstückes bewegen.The disadvantage of this construction is that, on the one hand, worn away Grinding wheel and material residues from the bad immediate machining area are removed and on the other hand the device is susceptible to vibrations, causing the possible frequency of alternating Sanding belt movement and thus the removal rate is low. In addition, such a device is relatively difficult to radially and move axially along the workpiece to be machined.

Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Schleifvorrichtung zu schaffen, die eine Mantelflächenbearbeitung von Rohren oder ähnlichen Teilen auch an unzugänglichen Stellen ermöglicht. Sie soll gleichzeitig relativ unanfällig gegen Schwingungen sowie leicht radial und axial entlang des Rohres verschiebbar sein und einen Abtransport von bei der Bearbeitung abgelösten Partikeln gewährleisten.The invention is based on this prior art the task of creating a grinder that a Shell surface processing of pipes or similar parts inaccessible places. It should be relative at the same time insensitive to vibrations and slightly radial and axial be slidable along the tube and transport away from ensure detached particles during processing.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens zwei parallel liegende Schleifbänder mit ihrem einen Ende an den reversierend ausfahrenden Auslegern eines motorisch bewegten Getriebes und mit ihrem anderen Ende an frei beweglichen Abtriebselementen befestigt sind. Das zu bearbeitende Rohr ist dabei innerhalb der durch die Schleifbänder gebildeten Schlaufe angeordnet, und liegt an einem Stützelement an, daß aus zwei Schenkeln, die scherenartig miteinander verbunden sind und an ihren, dem Rohr zugewandten Enden Rollkörper aufweisen, besteht. Das Stützelement und/oder der Schleifbandbefestigungsmechanismus enthält eine Vorspannmöglichkeit. Zudem sind entweder die Ausleger oder die Abtriebselemente so angeordnet, daß die lineare Verlängerung ihrer Axialerstreckung die Mantelfläche des Rohres nicht ständig tangiert.According to the invention the object is achieved in that at least two parallel sanding belts with one end to the reversing extending arms of a motor-driven Gear and with its other end on freely movable Output elements are attached. The pipe to be machined is thereby within the loop formed by the sanding belts arranged, and rests on a support element that from two Thighs that are connected like scissors and on their ends facing the pipe have rolling elements. The support member and / or the sanding belt attachment mechanism contains a preload option. In addition, are either the boom or the output elements arranged so that the linear Extending their axial extent the outer surface of the tube not constantly affected.

Eine solche Vorrichtung ermöglicht durch die Verwendung von Schleifbändern die Bearbeitung von Rohren auch an unzugänglicher Stelle. Währenddessen die parallele Lage der Schleifbänder und ihre phasenverschobene reversierende Bewegung dabei die Schwingungen des Systems reduziert, bewirkt die Neigung der Ausleger oder der Abtriebselemente gegenüber der Tangentialen zur Rohroberfläche einen wechselnden Abstand des relevanten Schleifbandabschnittes zur Rohroberfläche und damit den Abtransport der Schleifkörper- und Materialpartikel. Die so konzipierte Konstellation der Einzelelemente gestattet zudem im Zusammenwirken mit dem wie angegeben konstruierten Stützelement und den integrierten Vorspannmöglichkeiten, während der Bearbeitung eine leichtgängige Bewegung der Vorrichtung in radialer und axialer Richtung.Such a device enables the use of Abrasive belts processing pipes even on inaccessible Job. Meanwhile, the parallel position of the sanding belts and their phase shifted reversing movement System vibrations reduced, causes the inclination of the Cantilever or the output elements opposite the tangential Pipe surface a changing distance of the relevant Sanding belt section to the pipe surface and thus the Removal of the abrasive particles and material particles. The so conceived constellation of the individual elements also allows in Interaction with the support element designed as specified and the integrated preload options, during the Machining a smooth movement of the device in radial and axial direction.

Anhand eines Ausführungsbeispieles und zweier Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigtUsing an exemplary embodiment and two drawings Invention explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine in Seitenansicht befindliche Schleifvorrichtung in Arbeitsstellung und Fig. 1 is a side view grinding device in the working position and

Fig. 2 die Vorderansicht einer Vorrichtung nach Fig. 1. FIG. 2 shows the front view of a device according to FIG. 1.

Der Antrieb der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung zur Bearbeitung der Mantelfläche des Rohres (1) besteht aus einem Motor (2) und einem zugehörigen Getriebe (3), das die Rotationsbewegung des Motors (2) in gegenläufig reversierende Linearbewegungen der Ausleger (4) umwandelt. An je einem Ausleger (4) ist das Ende eines Schleifbandes (5) befestigt. Die gegenüberliegenden Seiten der gleichlangen Bänder sind, nachdem diese um das zu bearbeitende Rohr (1) gelegt wurden, an einem Abtriebselement befestigt. In dem ausgeführten Beispiel wurde als Abtriebselement eine Wippe (6) vorgesehen, die entsprechende frei bewegliche Aufnahmen (7) aufweist und über ein Schnellverbindungssystem, zum Beispiel Haken und Bohrung an einer Befestigungskonsole (8) an- bzw. abgekoppelt werden kann. Die Befestigungskonsole (8) ist in ihrer Neigung gegenüber der Tangentialen zur Oberfläche des Rohres (1) vorzugsweise verstellbar. Zwischen den Auslegern (4) und dem Abtriebselement ist an beiden Seiten ein Stützelement vorgesehen. Es besteht aus zwei Schenkeln, die scherenartig miteinander verbunden und mittels Druckfeder (10) elastisch gehalten sind. An den, dem Rohr zugewandten Enden dieser Schenkel (9) sind Rollkörper (11), vorzugsweise Kugelköpfe angebracht.The drive of the grinding device according to the invention for processing the outer surface of the tube ( 1 ) consists of a motor ( 2 ) and an associated gear ( 3 ), which converts the rotational movement of the motor ( 2 ) into counter-rotating linear movements of the arms ( 4 ). The end of a sanding belt ( 5 ) is fastened to one arm ( 4 ). The opposite sides of the belts of equal length, after they have been placed around the pipe ( 1 ) to be machined, are fastened to an output element. In the example shown, a rocker ( 6 ) was provided as the output element, which has corresponding freely movable receptacles ( 7 ) and can be coupled or uncoupled to a fastening bracket ( 8 ) via a quick connection system, for example hooks and bores. The inclination of the mounting bracket ( 8 ) relative to the tangent to the surface of the tube ( 1 ) is preferably adjustable. A support element is provided on both sides between the arms ( 4 ) and the driven element. It consists of two legs, which are connected to each other like scissors and are held elastically by means of a compression spring ( 10 ). Rolling elements ( 11 ), preferably ball heads, are attached to the ends of these legs ( 9 ) facing the tube.

Eine Schleifvorrichtung dieser Art wird in den arbeitsbereiten Zustand gebracht, in dem zunächst zwei gleichlange Schleifbänder (5) an den Auslegern (4) und hiernach die noch freien Enden der Bänder an den Aufnahmen (7) der Wippe (6) befestigt werden. Anschließend wird die Schleifvorrichtung so auf das zu bearbeitende Rohr (1) aufgesetzt, daß das elastische Stützelement auf diesem aufliegt. Die Wippe (6) mit den an ihr befindlichen Schleifbändern (5) wird nunmehr über das Rohr (1) geführt und unter gleichzeitiger Belastung des elastischen Stützelementes an der Befestigungskonsole (8) eingehangen. Nach Entlastung des Stützelementes ist die Schleifvorrichtung auf dem zu bearbeitenden Rohr (1) fixiert.A grinding device of this type is brought into the ready-to-work state by first fastening two grinding belts ( 5 ) of the same length to the arms ( 4 ) and then the still free ends of the belts to the receptacles ( 7 ) of the rocker ( 6 ). Then the grinding device is placed on the pipe ( 1 ) to be machined so that the elastic support element rests on it. The rocker ( 6 ) with the abrasive belts ( 5 ) located on it is now guided over the tube ( 1 ) and attached to the fastening bracket ( 8 ) while simultaneously loading the elastic support element. After the support element has been relieved, the grinding device is fixed on the pipe ( 1 ) to be machined.

In der Anlaufphase wird das Stützelement erneut belastet, um die Vorspannung der Schleifbänder (5) zu verringern. In Abhängigkeit von der tatsächlichen Schleifwirkung wird das elastische Stützelement dann allmählich entlastet. Die Vorrichtung läuft relativ schwingungsarm und läßt sich leichtgängig radial und axial entlang des Rohres (1) bewegen. In Abhängigkeit von der Neigung der Befestigungskonsole (8) gegenüber der Tangentialen zur Oberfläche des Rohres (1) entsteht, neben der linearen, reversierenden Hauptbewegung, eine oszillierende Zusatzbewegung der Schleifbänder (5), die den Abtransport gelöster Partikel aus der Kontaktzone fördert. Durch zusätzliche Veränderung der Längenverhältnisse an den Schenkeln des Stützelementes läßt sich die Schleifvorrichtung bei Verwendung unterschiedlicher Schleifbandlängen für verschiedene Rohrdurchmesser anwenden.In the start-up phase, the support element is loaded again in order to reduce the pretension of the grinding belts ( 5 ). Depending on the actual grinding effect, the elastic support element is then gradually relieved. The device runs relatively low in vibration and can be moved easily radially and axially along the tube ( 1 ). Depending on the inclination of the mounting bracket ( 8 ) with respect to the tangent to the surface of the tube ( 1 ), in addition to the linear, reversing main movement, an additional oscillating movement of the grinding belts ( 5 ) occurs, which promotes the removal of loosened particles from the contact zone. By additionally changing the length ratios on the legs of the support element, the grinding device can be used for different pipe diameters when using different grinding belt lengths.

Claims

1. Grinding device for the surface processing of tube-like workpieces, in which a grinding belt is provided as a tool, consisting of a motor-driven gear with linear output movement and a support element, characterized in that at least two grinding belts ( 5 ) are located between the reversing extending arms ( 4 ) located at the gear output. and oppositely attached, freely movable output elements are arranged in such a way that either the output elements or the extension arms ( 4 ) do not constantly affect the circumferential surface of the tube in their axial extent, that the support element made of legs ( 9 ) connected to one another in scissors-like manner on the tube ( 1 ) facing side rolling elements ( 11 ) are arranged, is formed and that a pretensioning option is contained either in the support element and / or in the mechanism of the grinding belt fastenings.

2. Grinding device according to claim 1, characterized in that a rocker ( 6 ) with freely movable receptacles ( 7 ) is arranged on a mounting bracket ( 8 ) as the output drive element.

3. Grinding device according to claim 1 or 2, characterized in that the rolling bodies ( 11 ) are ball heads.

4. Grinding device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the legs ( 9 ) are adjustable in length.